værd at vide

Mikrober på minearbejde på rumstationen

ESA-astronauten Luca Parmitano under installation af BioRock-eksperimentet på Den Internationale Rumstation i 2019. Efterfølgeren BioAsteroid opsendes til rumstationen 2. december på en ubemandet flyvning. Illustration: ESA

Skal vi en dag kolonisere rummet med baser på Månen, Mars og andre steder, får vi på et eller andet tidspunkt behov for at kunne bruge lokale materialer og grundstoffer udvundet ved lokal minedrift. En proces, der kaldes udludning (leaching), er velegnet hertil, hvor man udnytter, at Fe3+ oxiderer malmen. Ved bioleaching lader man eksempelvis jern- eller svovloksiderende bakterier hjælpe yderligere til med oxidationen og ved at regenerere Fe3+ fra Fe2+.

Det er dog ikke givet på forhånd, at de bakterier, som gør arbejdet fint på Jorden, også vil kunne gøre arbejdet andre steder, hvor tyngde­kraften er svagere. Det satte en forskningsgruppe fra ­universitetet i Edinburgh bl.a. i samarbejde med Aarhus Universitet sig for at undersøge for et par år siden. Så de udviklede et eksperiment kaldet BioRock, som i 2019 blev installeret på Den Internationale Rumstation. Her undersøgte de, hvor effektive tre forskellige bakterier, Sphingomonas desiccabilis, Bacillus subtilis og Cupriavidus metallidurans, var til at udvinde sjældne jordarter fra basalt fra Island, som minder meget om den regolith, der findes på Mars og Månen. Forsøgene blev udført under tre simulerede tyngdekraftsbetingelser svarende til henholdsvis tyngdekraften på Jorden, tyngdekraften på Mars (38 pct. af tyngdekraften på Jorden) og vægtløshed. Resultaterne blev sammenlignet med et kontrolforsøg på Jorden uden brug af bakterier. Resultatet af disse eksperimenter er nu fremlagt i en videnskabelig artikel i Nature Communications. Ganske kort fortalt er konklusionen, at bioleaching kan fungere såvel på Mars som under forhold med meget lille tyngdekraft, hvis man vel at mærke bruger de rigtige bakterier.

Ikke alle bakterier var nemlig lige effektive. Sphingomonas desiccabilis havde størst effekt, hvor man opnåede mellem 112 pct. og 492 pct. udludning i forhold til kontrolforsøget. For de to andre bakterier var ingen nævneværdig forskel i forhold til kontrolforsøget. Da det tidligere er påvist, at en svag tyngdekraft kan påvirke mikrobielle processer, var det slet ikke indlysende, at forbedringen optrådte under alle forsøgsbetingelser. Forskerne anfører, at det måske kan forklares med, at der var rigeligt med næringsstoffer til bakterierne under deres minearbejde. Men under disse betingelser kan man lade biologiske processer forbedre minedrift i hele solsystemet, forklarer forsøgets primus motor, astrobiologen Chares Cockell.

Forskerne har allerede planlagt et opfølgende eksperiment; BioAsteroid. Det bliver bragt op til rumstationen sammen med nye forsyninger ved en opsendelse, der er planlagt til 2. december med en Falcon 9-raket. Med BioAsteroid vil forskerne undersøge, hvor effektiv Sphingomonas desiccabilis er i forbindelse med bioleaching af asteroideagtigt materiale fra meteo­ritter. De vil også teste bakterien Penicillium simplicissimus. Ud over minedrift vil BioAsteroid også undersøge, hvordan biofilm dannes under forskellige tyngdekrafts­betingelser.

Emner : Værd at vide